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具有高K屏蔽电介质的屏蔽栅极沟槽功率MOSFET制造技术

技术编号:42788688 阅读:20 留言:0更新日期:2024-09-21 00:46
在一个总体方面中,一种设备可包括具有半导体区域(112,122)的衬底(110,410)和限定在半导体区域中并且具有侧壁的沟槽(10,40)。该设备可包括设置在沟槽中并且通过屏蔽电介质(SD10)与沟槽的侧壁绝缘的屏蔽电极(130,430),该屏蔽电介质具有低k电介质部分(LK10,LK40)和高k电介质部分(HK10,HK40)。该设备可包括设置在沟槽中并且至少部分地被栅极电介质(GD10,GD40)包围的栅极电极(120,420)以及设置在屏蔽电极和栅极电极之间的电极间电介质(IE10,IE40)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本说明书总体上涉及一种具有高k屏蔽电介质的屏蔽栅极沟槽功率金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)。


技术介绍

1、屏蔽栅极垂直功率金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)的特定导通电阻可通过增加台面区域中的掺杂来降低。然而,为了响应于这种增加的掺杂而保持击穿电压,需要增加屏蔽电介质mos电容,以耗尽台面区域中增加的掺杂剂。具有期望的导通电阻和期望的击穿电压的已知mosfet结构具有许多缺点,包括例如有问题的电荷平衡条件以及/或者昂贵或难以生产的结构。


技术实现思路

1、在一个总体方面中,一种设备可包括具有半导体区域的衬底和限定在半导体区域中并且具有侧壁的沟槽。该设备可包括设置在沟槽中并且通过屏蔽电介质与沟槽的侧壁绝缘的屏蔽电极,该屏蔽电介质具有低k电介质部分和高k电介质部分。该设备可包括设置在沟槽中并且至少部分地被栅极电介质包围的栅极电极以及设置在屏蔽电极和栅极电极之间的电极间电介质。

2、一个或多个具体实施的细节在附图和以下描述中阐明。其他特征将从说明书和附图中以及从权利要求书中显而易见。

【技术保护点】

1.一种设备,所述设备包括:

2.根据权利要求1所述的设备,其中所述高k电介质部分与所述屏蔽电极或所述沟槽的所述侧壁中的至少一者接触。

3.根据权利要求1所述的设备,其中所述高k电介质部分通过所述低k电介质部分的至少一部分与所述侧壁绝缘。

4.根据权利要求3所述的设备,其中所述高k电介质部分与所述屏蔽电极接触。

5.根据权利要求1所述的设备,其中所述高k电介质部分通过所述低k电介质部分的至少一部分与所述屏蔽电绝缘。

6.根据权利要求1所述的设备,其中所述屏蔽电极的顶部宽度大于底部宽度。

7.根据权利要求1所述的设备,其中所述屏蔽电极具有阶梯形状。

8.根据权利要求1所述的设备,其中所述高k电介质部分的顶部宽度大于底部宽度。

9.根据权利要求1所述的设备,其中所述高k电介质部分具有阶梯形状。

10.根据权利要求1所述的设备,其中所述高k电介质部分具有设置在所述屏蔽电极的底部和所述沟槽的底表面之间的部分。

11.根据权利要求1所述的设备,其中所述高k电介质部分与所述屏蔽电极的底部接触并且与所述沟槽的底表面接触。

12.根据权利要求1所述的设备,其中所述高k电介质部分具有设置在所述屏蔽电极的底部和所述沟槽的底表面之间的第一部分,所述高k电介质部分具有设置在所述屏蔽电极和所述沟槽的所述侧壁之间的第二部分。

13.根据权利要求1所述的设备,其中所述电极间电介质的至少一部分或全部由高k电介质材料制成。

14.一种设备,所述设备包括:

15.根据权利要求14所述的设备,其中所述高k屏蔽电介质与所述屏蔽电极接触。

16.根据权利要求14所述的设备,其中所述高k屏蔽电介质与所述沟槽的所述侧壁接触。

17.根据权利要求14所述的设备,其中所述高k屏蔽电介质具有设置在所述屏蔽电极的底部和所述沟槽的底表面之间的第一部分,所述高k屏蔽电介质具有设置在所述屏蔽电极和所述沟槽的所述侧壁之间的第二部分。

18.根据权利要求14所述的设备,其中所述高k屏蔽电介质具有与所述栅极电极接触的部分。

19.根据权利要求14所述的设备,其中所述高k屏蔽电介质具有所述电极间电介质侧面的部分。

20.根据权利要求14所述的设备,其中所述设备不包括设置在所述屏蔽和所述沟槽的所述侧壁之间的低k电介质。

21.一种方法,所述方法包括:

22.根据权利要求21所述的方法,其中所述高k电介质部分与所述屏蔽电极或所述沟槽的所述侧壁中的至少一者接触。

23.根据权利要求21所述的方法,其中所述高k电介质部分通过所述低k电介质部分的至少一部分与所述侧壁绝缘。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种设备,所述设备包括:

2.根据权利要求1所述的设备,其中所述高k电介质部分与所述屏蔽电极或所述沟槽的所述侧壁中的至少一者接触。

3.根据权利要求1所述的设备,其中所述高k电介质部分通过所述低k电介质部分的至少一部分与所述侧壁绝缘。

4.根据权利要求3所述的设备,其中所述高k电介质部分与所述屏蔽电极接触。

5.根据权利要求1所述的设备,其中所述高k电介质部分通过所述低k电介质部分的至少一部分与所述屏蔽电绝缘。

6.根据权利要求1所述的设备,其中所述屏蔽电极的顶部宽度大于底部宽度。

7.根据权利要求1所述的设备,其中所述屏蔽电极具有阶梯形状。

8.根据权利要求1所述的设备,其中所述高k电介质部分的顶部宽度大于底部宽度。

9.根据权利要求1所述的设备,其中所述高k电介质部分具有阶梯形状。

10.根据权利要求1所述的设备,其中所述高k电介质部分具有设置在所述屏蔽电极的底部和所述沟槽的底表面之间的部分。

11.根据权利要求1所述的设备,其中所述高k电介质部分与所述屏蔽电极的底部接触并且与所述沟槽的底表面接触。

12.根据权利要求1所述的设备,其中所述高k电介质部分具有设置在所述屏蔽电极的底部和所述沟槽的底表面之间的第一部分,所述高k电介质部分具有设置在...

【专利技术属性】
技术研发人员:Z·侯赛因B·帕德马纳班克里斯托弗·劳伦斯·雷克塞尔G·M·格里弗纳S·乔杜里
申请(专利权)人:半导体元件工业有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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